Kvankam nitrila butadiena kaŭĉuko (NBR) estis la domina sigelmaterialo por ventoturbinoj dum jardekoj, progresoj en la formuliĝo, prilaborado kaj dezajno de poliuretanaj sigeliloj rapide erozias la pozicion de NBR en la industrio. Montriĝas, ke la plej utilaj ecoj inkluzivas eluziĝreziston, fluidan kongruecon, ozonreziston, mekanikan forton kaj la kapablon konservi ĉiujn ĉi tiujn ecojn je malaltaj temperaturoj.
Poliuretano fariĝis ideala materialo por sigeli ĉefajn lagrojn/generatorojn, longitudajn kaj transversajn lagrojn. Tamen, simple anstataŭigi materialojn en ekzistanta strukturo ofte ne sufiĉas. Sigeloj devas esti desegnitaj konsiderante poliuretanon.
Unu maniero taksi la eluziĝreziston de poliuretanoj estas per normigita tambureluziĝtesto kiel ASTM D5963. Ĉi tiu metodo estas tipe uzata por taksi kaŭĉukon, sed ĝi ankaŭ validas por poliuretano, precipe kiam oni komparas eluziĝrapidecojn. Jen sube estas eluziĝindeksaj valoroj por diversaj materialoj testitaj de System Seals en Klevlando. Notu, ke NBR kaj HNBR havas ARI de ĉirkaŭ 1.5, dum poliuretanoj havas ARI de 4 ĝis 8. Ĉi tio estas plibonigo ĝis sesobla.
Poliuretano konservas siajn ARI-valorojn laŭlonge de la tempo kaj post eksponiĝo al diversaj fluidoj, precipe olebazitaj fluidoj. Unu maniero por determini tion estas maturigi ASTM D5963-eluziĝajn specimenojn en fluidoj je 100°C dum 90 tagoj (80°C por akvobazitaj fluidoj) kaj ripeti la teston ĉiujn 30 tagojn. Sube estas tipaj rezultoj, sed konfirmo estas rekomendinda por ĉiu likvaĵo.
Figuro 3. Reteno de ARI en NBR kaj hidroliz-rezista poliuretano post maljuniĝo en distilita minerala oleo je 100 °C.
Kvankam specifoj indikas kongruecon kun finitaj fluidoj, akcelita maljuniĝtestado (aŭ jaroj da servo) devus determini la longdaŭran rendimenton kaj stabilecon de materialoj eksponitaj al specifaj fluidoj. System Seals testas fluidan kongruecon dum 90 tagoj anstataŭ la norma 168-hora testo, ĉar System Seals konstante detektas signifajn ŝanĝojn en ŝlosilaj materialaj ecoj post 168 horoj da fluida eksponiĝo.
Adaptita poliuretano montras plibonigitan fluidreziston kompare kun NBR en la plej oftaj lubrikaĵoj en la ventaenergia industrio. Sube estas kongrueca tabelo por ĉi tiuj popularaj lubrikaĵoj.
NBR estas konata kiel sentema al ozonolizo, kio okazas kiam ozonmolekuloj rompas la kemiajn ligojn en nesaturita NBR. Ozona fendado estas ofta kiam nitrila butadiena kaŭĉuko (NBR) estas submetita al eĉ la plej eta deformado. Unu solvo estas injekti vakson en la NBR, kreante kontraŭozonan baron kiu protektas la NBR. Bedaŭrinde, vakso ne ŝanĝas la kemian ligon de NBR. Se NBR estas eksponita al mediaj kondiĉoj kiuj forigas vakson, ĝi denove fariĝas sentema al degenero. Kelkaj specialaj poliuretanoj uzataj en ventaenergiaj sigeloj estas nature ozonrezistemaj.
La elasta modulo, forto kaj plilongiĝo de poliuretano estas duoble ĝis trioble pli altaj ol plej multaj NBR. Rezulte, poliuretanaj sigeloj kapablas elteni pli grandajn mekanikajn deformaĵojn kaj elteni pli altajn mekanikajn ŝarĝojn.
Tipa NBR havas elastan modulon de 10-15 MPa kaj streĉreziston de 20 MPa. Plej multaj poliuretanoj havas elastan modulon de 45-60 MPa kaj streĉreziston de 50-60 MPa. Tio signifas, ke la materialo estas malpli malmola ol NBR, kio signifas pli bonan formo-konservadon kaj pli grandan reziston al premoŝarĝoj.
En ventoturbinoj, altaj temperaturoj kutime ne estas problemo. Tamen, depende de loko kaj alteco, minimumaj temperaturoj de -40 °C ne estas maloftaj. Norma NBR havas minimuman funkcian temperaturon de -20 °C, kaj dinamika mekanika analizo montris, ke multaj ventoenergiaj poliuretanoj ne estas influitaj de temperaturoj ĝis -40 °C.
Poliuretano estas natura elekto por ventaenergiaj sigeloj pro siaj pli bonaj mekanikaj ecoj, pli bona ozonrezisto, pli malaltaj eluziĝrapidecoj kaj pli malaltaj funkciaj temperaturoj. Sube estas du familioj de aplikoj por kiuj poliuretano bone taŭgas. La bildo maldekstre montras la simulitajn deformajn kaj kontaktajn karakterizaĵojn de poliuretana lagrila sigelo. La bildo dekstre montras la kirladan sigelon de System Seals, ĉefan lagrilan sigelon, kiu kontinue pumpas lubrikaĵon reen en la rezervujon dum la lagro rotacias.
Se vi ŝatus kontribui al Ventoenergio, bonvolu kontakti nin: https://www.bdseals.com aŭ www.bodiseals.com. NINGBO BODI SEALS CO.,LTD produktas ĉiuspecajn altkvalitajn kaŭĉukajn sigelojn.,oringo ,Pakadoj .
Afiŝtempo: 24-a de decembro 2023